美天文學十年調查：大型望遠鏡壓榨其他項目

一份最新報告就控制寬視場紅外巡天望遠鏡的成本向NASA 提出警告。圖片來源：NASA Goddard

美國天文學家擔心，旨在研究宇宙加速和系外行星的下一個大型太空望遠鏡會像摧毀預算並最終耗資80億美元的詹姆斯·韋勃太空望遠鏡（JWST）一樣，出現開支激增和規模擴大的情況。美國國家科學、工程和醫學院的一個肩負著在「十年調查」進程過半時評估該領域狀況的專家組如是說。「十年調查」是一份天文學家列出的未來10年資助重點的定期報告。考慮到近期在探測引力波方面取得的成功，該專家組還表示，美國應當同歐空局（ESA）恢複合作關係，以建造旨在研究太空引力波的激光干涉空間天線（LISA）。

「天文學界非常想看到LISA取得進展。」專家組組長、麻省理工學院天文學家Jacqueline Hewitt表示，「雖然同ESA的合作關係已經解除，但它不得不被重新建立起來。」

總體而言，專家組對在多個科學前沿取得的成績表示滿意，尤其是在系外行星和引力波的研究方面。不過，他們擔心，該領域主要資助機構——國家科學基金會（NSF）和美國宇航局（NASA）預算增長停滯以及來自像JWST一樣的大型項目超支的壓力，正在威脅受到天文學家追捧的諸多項目。「預算和我們在2010年設想的情形大不一樣。」Hewitt說。

這個14人專家組評審了2010年「十年調查」——被稱為「天文學和天體物理學的『新世界，新視野』 」——設置的優先任務取得的進展以及最新的科學成果。它強調了激光干涉引力波天文台對引力波的首次探測，並且突出了系外行星研究方面取得的進展。此方面進展大多由NASA的「開普勒」太空望遠鏡獲得，並且揭示了行星系統的普遍存在和豐富的多樣性。「沒有人想到系外行星領域能以現在的這種方式迅速發展。」Hewitt表示。

新設施方面也取得了引人矚目的成果。由歐洲和日本在智利北部合建的阿塔卡瑪毫米波亞毫米波陣列望遠鏡即將竣工，並且已經獲得一些重要的觀測結果。包括JWST、系外凌日現象觀測衛星、大型綜合巡天望遠鏡在內的其他設施也將在未來幾年投入運行。

不過，專家組表示，2010年調查確認的一些最優先任務遭到推遲、規模縮減，甚至被整體取消。這部分是因為在撰寫2010年「十年調查」報告時並未預測到預算會持平。NSF的天文學預算一直保持著穩定，但由於其承諾建造大型新設施，這意味著對中等規模項目和單個研究人員的資助會被壓縮。在NASA天體物理學部門，儘管預算跟上了通貨膨脹的速度，但JWST不斷增加的開支導致對一些新項目的資助推遲了5年，並且使中等規模的探測項目數量減少。

Hewitt表示，天文學界非常擔心大型項目會「排擠」小型工程，同時NSF和NASA需要對其項目作出平衡。「把錢投向一些『驚艷』的設施而不是用來做科研，這種做法是行不通的。」報告提出，NSF應當將擁有「較低科學影響力」的陳舊設施剝離，從而為資助天文學家騰出經費。NSF在2006年和2012年對其地面設施進行了評審，並且建議關閉諸如阿雷西博射電望遠鏡等觀測台。不過，其中一些舉措受到天文學家的抵制。

因預算收緊而受到影響的項目包括其中兩台已經規劃好的最大型望遠鏡——巨型麥哲倫望遠鏡和30米望遠鏡。2010年調查表明，NSF應當支持其中一個項目，但該機構沒能這樣做。兩個項目均在私人和國際組織的支持下向前推進，但資金都沒完全到位。NASA從同ESA合建LISA以及國際X射線天文台的合作中退出。目前，ESA正在推進兩個項目的縮減版。

在2010年調查中，未來十年排在第一位的太空項目是寬視場紅外巡天望遠鏡（WFIRST）。

WFIRST最初設計用於測量宇宙，但經過一段時間後更多地變成一台多用途望遠鏡。它同時研究系外行星的分布並且調查銀河系的銀道面。WFIRST於今年獲得批准（比預期的晚了3年），並定於2025年發射（推遲了5年），而這些推遲要歸咎於JWST的預算問題。

除了呼籲重新加入LISA項目，該專家組還建議NASA在ESA的X射線望遠鏡「雅典娜」中發揮作用，並且呼籲該機構強化對中等規模探測項目的支持。（宗華）

《中國科學報》 (2016-08-22 第3版 國際)

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